药理学实验系列仪器教程20110810

药理学实验系列仪器使用技术教程,吉林大学国家级生物实验教学示范中心王德利20110816,药理学实验的目的和任务,药理学是生物学、医学和药学的桥梁学科之一，具有很强的实验依赖性。药理学实验教学不仅是药理学教学的补充，而且是培养学生思维、锻炼学生技能的实践性课程。目的是通过实验使同学们所学的基本理论和基本知识得到进一步验证和理解，培养同学们严肃的科学态度和严谨的科学作风。任务是通过实验课使同学们掌握研究药理学的基本实验技能和实验方法，为今后从事科学研究工作打下良好的基础。实验仪器设备的使用技能是药理学实验必不可少的，极其重要的环节。下面就介绍几种常用的药理实验仪器：,1. FT-200型动物跑步机设备名称：动物跑步机规格型号：FT-200型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：FT-200动物跑步机配备有动物跑道，通过 后端一个刺激装置来强迫动物持续奔跑，仪器自动记录动物所受电击次数和跑道上的奔跑总时间。可用于疲劳实验、运动协调实验、中枢神经抑制实验、骨骼肌松弛实验研究，观察药物对受试动物运动及协调能力的影响，也可用于大、小鼠抗疲劳实验，评测药物对动物体能的影响。,操作规程（1）实验前一周，在喂食30分钟后，先进行跑步机适应训练；（2）将实验动物（大鼠或小鼠）放入跑步带上，盖上玻璃盖；打开电源开关；设定好“定时时间”、“转速”和“大/小鼠”的工作模式及调节刺激电流旋钮，按下“启/停”按钮，系统自动开始记录；（3）末次给药后30、60分钟，将实验动物放在跑步机上，设置实验参数，按“启/停”按钮进行动物体能测试。 提示：可采用逐渐增加速度与坡度的方法使动物奔跑直至力竭(exhaustion)，参数设置可参考下表(Bedford et al., 1979) 所列。若鼠落入电击区，而经过多次电击仍无法起身往前跑即判定已经力竭，记录开始跑步至力竭的跑步时间。,（4）当实验动物在跑步带一头落下时，液晶显示器上对应的该通道将停止计时，同时动物落带次数加1。实验动物会因受电击后离开刺激源，继续在跑步带上活动，此时通道计时继续累加。实验用时到达设定时间后，实验停止。,注意事项（1）成年标准体重的大小鼠为宜，大鼠体重200g左右，小鼠体重20g左右；（2）在通风、安静、相对昏暗的环境下进行实验。（3）实验动物体能较好者电击次数相对较少，而奔跑时间相对较长。,2.MT-200型Morris水迷宫视频跟踪分析系统,设备名称：Morris水迷宫视频跟踪分析系统 规格型号：MT-200型 生产厂家：成都泰盟科技有限公司 产品简介：大小鼠厌恶处于水中的状态，同时游泳对于大小鼠来说十分消耗体力，因此在水中它们会本能的寻找水中的休息场所。寻找休息场所的行为涉及到一个复杂的记忆过程，包括收集与空间定位有关的视觉信息，再对这些信息进行处理、整理、记忆、加固、然后再取出，目的是能成功的航行并且找到隐藏在水中的站台，最终从水中逃脱。Morris水迷宫（Morris water maze, MWM）实验是一种强迫实验动物（大鼠、小鼠）游泳，学习寻找隐藏在水中平台的一种实验，主要用于测试实验动物对空间位置感和方向感（空间定位）的学习记忆能力。,操作规程（1）将圆形反应水箱与固定支架放置在适当位置，将摄象头固定在圆形水箱垂直上方。在水池中注入清水，然后注入适量新鲜牛奶或奶粉，使水池成为不透明的乳白色。（2）将平台置于某一象限中央，且使水面高于平台0.52cm（根据实验动物的大小决定），使动物无法凭视觉辨别水中平台的位置。将实验动物（大小鼠）用实验室常见的苦味酸在实验动物的头部和背部涂抹成较大相连的区域作为标记色。（3）将摄像头用视频信号电缆与计算机上的捕捉卡相联接。完成加密狗和软件系统的安装。启动软件，进入软件主界面。（4）调整摄象镜头位置和焦距，使视频显示范围刚好覆盖整个容器水区域。以屏幕上的黑色基准线为准，移动水容器使容器上的标记点与准线相重合。（若屏幕上未出现黑色基准线则可通过选择屏幕右侧的“显示基准”显示）。（5）点击“新建项目”开始新的实验项目， 点击“场景设定”来进行实验场景的设定：按住鼠标左键在左侧标记点按下不放，拖动鼠标沿着左侧标记点到右侧标记点放开鼠标。然后按住鼠标左键在上侧标记点按下不放，拖动鼠标沿着上侧标记点到下侧标记点放开鼠标。则系统自动根据以上标记画出场景,（6）场景设置完成后，用户可点击“确定平台”按键进行平台位置和大小的设置。第一次实验时实平台和虚平台的位置和大小是一致的，以后每次实验点击该按键时所确定的为实平台的位置，虚平台自动设为第一次实验时的设置，不用再设定。（7）将有标记色的小鼠放在摄像头下，点击“目标选取”，屏幕上出现了红色色块，如果色块不明显或与实际标记的部分相差太大说明阈值设置不合适或摄像头设置不当。可通过“调节阈值”调节到出现合适形状为止（确保屏幕上只有实验动物标记的地方为红色，这样实验过程中的追踪才准确可靠）。（8）点击“清除屏幕”按钮，恢复到正常显示状态。点击“保存设置”按钮，保存当前合适的颜色配置为默认值。（9）设置系统坐标参数，点击“系统定标”，本系统使用的实验桶已设定了四个标记点，只需移动鼠标到相应标记点，按住鼠标左键拖动鼠标到其对应标记点松开即可，此时系统弹出一个对话框，在其中选择正确的单位即完成本项操作。完成以上步骤后，即可开始实验。,（10）在软件主界面右方中部有“实验设置”面板，其中有“定位航行实验”，“空间搜索实验”，两种实验类型可根据实验需求选择，系统默认为“定位航行实验”。 定位航行实验观察和记录小鼠寻找并爬上平台的路线图及所需时间，即记录其潜伏期和游泳速度，无设定时间限制。 空间搜索实验要求动物在设定时间内能否能够找到平台，用于测量动物对平台空间位置记忆的保持能力。（11）在 “动物编号”选择框中选择本次实验的小鼠编号，然后放入实验动物（小鼠、大鼠），点击“开始实验”进行实验。（12）训练： 每日将动物头朝池壁按东、南、西、北4个入水点分别放入水池，将站台置于某一象限中央，实验过程保持站台位置不变。 每次实验以120s为限，系统自动记录动物从入水点到达站台所需时间以及在这段时间内的游泳路程，以所需时间作为学习和记忆成绩，若设定时间内未找到站台，计算机停止跟踪，记录时间为120s。 训练中若动物在120s内找到站台，让其在站台上停留20s，若动物未找到站台，将其放在站台上使其停留20s。20S后将其从平台上拿下，休息一分钟后再次开始训练。一般正常动物经56个训练日可学会以最快最佳的轨迹找到平台的正确位置。,（13）测试：第7日开始可将平台转移到另一象限，记录动物入水后找到迁移后的平台的潜伏期，在原来平台位置所逗留的时间以及动物找到迁徙后的平台的路径。（14）数据的导出： 轨迹的导出当一次或多次实验结束后，点击“数据查看”切换到实验结果显示窗口，此时模式为“图像模式”，窗口中显示的为实验的轨迹图像。窗口正下方有一轨迹选择框，可用鼠标选择需显示的轨迹，此时点击“导出”按钮将窗口中的图像保存为一幅位图(后缀名为.BMP)。可用“画笔”或PHOTOSHOP等图像软件打开进行修正和打印等操作。 实验结果的导出在点击“数据查看”后点击“数据模式”则切换到实验结果数据显示窗口，此时窗口中显示的为本项目中所有实验的结果数据信息。点击“导出”则可将这些信息保存为一个EXCEL文件（扩展名为.CSV）。这个文件可用EXCEL打开进行统计打印。,注意事项（1）在训练时，动物需要利用实验室内的固有环境和设施的空间定位作为参照物来综合判断安全位置或途径，所以实验时，实验室内的一切设备的位置（包括仪器、工作台、门窗、灯具、椅子等）以及实验者的位置都需保持相对固定，以减小实验误差。（2）动物上平台后，让其环顾四周20秒时间，让其辨别记忆空间线索。（3）实验结束后注意动物的除湿保暖。,3.PL-200型热刺痛仪设备名称：热刺痛仪规格型号：PL-200型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：利用一定强度的温热刺激动物躯体某一部分，从而产生疼痛反应，以刺激开始至出现反应的潜伏期作为测痛指标评价药物疼痛能力，适用于筛选作用较强的镇痛药物。PL-200热刺痛仪采用高聚光灯产生可变强度的辐射光束，经过红外滤光镜聚焦照射大小鼠后肢足底中心处皮肤，以大小鼠迅速抬起后肢作为疼痛反应指标，给药前、后痛阈值的变化来测定药物的效应。,操作规程（1）预热：打开主机电源，按“开始”键点亮刺激光源，预热秒，按下“设置”按钮设置实验参数，例如组别、实验停止时间，光照强度等。（2）选择体重200g左右的大鼠或体重20g左右的小鼠，分别放入实验平台上的鼠盒内，待动物适应保持安静后开始实验。（3）移动平台下方的热辐射刺激筒至大小鼠后足部位，使光源发射中心正对动物足底，按下刺激筒上的开始按钮，仪器开始计时，并发射出红外光刺激动物后足部位，动物受刺激抬起或移动后足，仪器自动感应此动作立即停止计时，实验结束。（4）自照射开始至迅速抬起后肢的潜伏期时间（s）作为该鼠的痛阈值。一般连测2次，取其平均值作为基础痛阈（对照潜伏期）。,注意事项（1）须在动物安静状态下开始实验，大鼠安静时间一般为min，小鼠一般要min。（2）实验时注意对准动物后足底部中心区域；（3）照射强度的调节使得实验结果应该一般为秒为宜；（4）不要在短时间内重复照射同一只动物的同一部位；（5）设定恰当的照射停止时间，到设定时间后仪器自动停止照射可防止对痛觉不敏感动物足底造成损伤。,4.PV-200型足趾容积测量仪 设备名称：足趾容积测量仪规格型号：PV-200型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：用一定剂量的致炎剂，注入大小鼠后肢足趾或踝部皮下，造成足趾和关节肿胀，通过测量鼠类足趾致炎肿胀后消肿过程中的体积改变以及比较给药组和对照组足趾或踝关节肿胀抑制率来评价抗炎药物疗效。本仪器亦可用于抗炎类药物的药理研究以及药物产生致炎副作用的检测。,操作规程（1）预热接通仪器相关设备连线，打开开关进行预热仪器5分钟；（2）实验前，请将测量烧杯装满130ml左右清水，并放在工作面上，盖上保护盖。（3）设置实验参数，根据液晶屏提示踩下脚踏开关或按下清零键，完成清零操作。（4）用记号笔在大小鼠后肢踝关节周围作上记号，测量时拉直放入量杯，使记号线与与量杯水位线相平，稳定后等仪器发出“滴滴”提示音后，踩下脚踏开关或按测量按钮得出结果。,注意事项（1）用体重120150g的健康大鼠或1825g的健康小鼠对致炎剂最敏感，肿胀度高，差异性小。（2）动物后足碰到量杯中的凉水会缩足影响实验，采用温水可便于测量操作。（3）测量时量杯的上方应盖上保护盖，同时避免风扇等直接吹压量杯，导致无法测量；（4）测量时动物足趾注意不要碰触量杯杯壁，以免测量不准。（5）由同一人观察，多次测量取平均值为宜。,5.RB-200型智能热板仪 设备名称：智能热板仪规格型号：RB-200型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：利用一定强度的温热刺激动物躯体某一部分，从而产生疼痛反应，以刺激开始至出现反应的时间为潜伏期作为测痛指标评价药物抗疼痛能力，适用于筛选作用较强的镇痛药物。热刺激强度在4555，在这一范围内动物可产生明显的痛反应，又不致造成皮肤灼伤，此为热刺激法。RB-200热板仪就是利用上述原理，将大小鼠放到预先加热到55C左右的金属板上，以舔后足作为疼痛反应指标，测定潜伏期，观察给药前、后痛阈值的变化。,操作规程（1）开启电源设置日期、温度等参数，系统默认温度为55，可以通过“”调节目标温度。（2）在热板实际温度没有达到目标温度之前，系统处于加热状态，这时不能做实验，实际温度达到目标设定温度后，系统“恒温指示灯”点亮，表示可以正常实验了。（3）将待测动物放在预热好的金属板上，在放入动物的同时，踩下脚踏开关或按下“启/停”按钮，系统自动开始计时，等观察到动物添后足后，再次踩下脚踏开关或按下“启/停”按钮，计时结束，所得时间即为潜伏期。（4）同只动物两次实验间隔5min，测23次取其均值计算潜伏期。,注意事项（1）实验前应筛选动物，一般将反应潜伏期小于5s或大于30s的动物筛除。（2）雄性鼠可能因为阴囊下降而受刺激，故本实验宜用雌性鼠。（3）室温对实验有影响，过低动物反应迟钝，过高则敏感，易引起跳跃。室温1318范围内动物波动较小。（4）不同个体对热板刺激反应有不同表现，多数舔足，故常采用舔足为痛反应指标，有些动物反应易跳跃而不舔足，还有的老鼠只在热板上快速走动而不出现舔足反应.舔足反应为一保护反应，而跳跃为逃避反应。故实验中只宜取其一为指标，将其他反应鼠剔除。（5）为防止足部烫伤，若痛阈值超过60s，即停止测试而按60s计。,6.SW-200型光热尾痛仪 设备名称：光热尾痛仪规格型号：SW-200型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：用小型聚光灯产生一定强度的红外光束，通过透镜聚焦照射大鼠或小鼠的尾巴来致痛，从而产生疼痛反应，以刺激开始至出现甩尾反应的时间作为潜伏期测痛指标，以给药前、后痛阈值的变化来测定药物的效应，评价药物疼痛能力，适用于筛选作用较强的镇痛药物。,操作规程（1）打开电源开关，按下设置键系统进入参数设置界面，根据实验要求设定日期、光照强度、照射停止时间等实验参数项；（2）将准备实验的老鼠装入合适的固定筒内；尾部暴露于外，实验前先用75%乙醇擦净鼠尾，墨汁涂于尾部的下1/3处作为光刺激点的标志，实验时使光刺激点标志正对光照辐射处，稍待动物安静后即可进行实验；（3）动物处于安静状态时，将鼠尾光刺激点标志移至正对光照辐射处。按下“开始”键开始实验，此时辐射灯被点亮，透过红外玻璃发热，实验计时开始；当鼠尾被光热刺痛时，实验动物会迅速甩动尾巴，仪器自动侦测到该动作，实验计时自动停止，记录保存于系统中。,注意事项（1）大鼠体重200g左右，小鼠体重20g左右，装入特制的固定筒内；（2）一般选择5s左右引起甩尾的动物供实验用，少于3s或大于10s，表示动物反应过于灵敏或迟钝，舍弃不用；（3）室温的影响：由于鼠尾表面积很大，易于散热，改变室温可使尾温发生相应变化，随着室温的升高，甩尾阈值降低。实验时，最好将室温维持在20左右，并且每日同一时间进行。（4）测痛部位，通常选用鼠尾下1/3处，但反复连续测定时，应将测痛部位稍加移动，防止局部烫伤影响测定效果，注意排除明显的动物自主甩尾行为。（5）避免动物在固定筒内自由旋转，鼠尾照射位置改变会得出较大差异的结果。,7.ZB-200型疲劳转棒仪设备名称：疲劳转棒仪规格型号：ZB-200型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：动物在旋转的棒上为保持身体平衡不致跌下，需要向转动棒的反方向移动，并保持四肢肌肉协调运动，否则将从棒上落下。有中枢抑制作用和肌肉松弛作用的药物，可缩短动物从棒上落下的时间，此法反映动物的被动活动。,操作规程（1）将6只小鼠分别放在转棒的6个通道上，设置好 “日期”、“转速”、“TRAIN”（训练模式）；（2）转速设置为16r/min，按下“启/停”按钮，仪器开始计时，并匀加速运动到设置到的转速后作匀速转动，选择能在棒上3min而不落下的动物进行实验，此时为筛选适应过程，不记录数据；（3）将已训练的实验动物分组，设置好“转速”、“定时时间”、“TEST0”（顺时针）或“TEST”（逆时针），按下“启/停”按钮，把小鼠放在旋转棒上的同时遮挡一下本通道落棒感应器，系统发出提示音，触发计时，当任意通道的小鼠落棒时，对应的液晶显示器上的通道将停止计时。（4）统计落棒的百分率，并比较对照组和给药组的差异；,注意事项（1）成年标准体重的小鼠为宜，小鼠体重20g左右；（2）在通风、安静、相对昏暗的环境下进行实验。（3）可做疲劳实验、骨骼肌松驰实验、中枢神经抑制实验以及其它需用运动方式检测药物作用的实验，如毒性对运动能力的影响，体内某种物质缺乏对运动能力的影响，心脑血管药物对运动能力的影响等等。,8.ZZ-6型小鼠自主活动仪 设备名称：小鼠自主活动仪规格型号：ZZ-6型生产厂家：成都泰盟科技有限公司产品简介：中枢镇静安定作用的研究，主要以行为测量为主，行为测定是在整体动物自由活动或清醒状态下进行的。自主活动多用大、小鼠测定，它们的自主活动可分为两种类型：一是移动活动（前进、后退、旋转）；二是原地活动（站立、洁身、嗅）等，自主活动反映动物的中枢兴奋、抑制状态，探究水平和情绪状态。,操作规程1)实验前应选取健康活泼的小鼠分组，每一剂量组需1020只，同时设立正常对照；2)连上电源，注意接地，打开自主活动测试仪电源开关；设置参数：包括日期和设定实验测试时间，定时时间一般为5min10min；3)可同时将6只小鼠放入反应箱每格一只，盖好上盖，待动物先适应3min；4)按启动键，测量开始，反应箱中小鼠有活动或站立时，将实时显示数据的变化,小鼠站立时将不改变活动次数，到达设定时间时，测量结束。5)打开电脑，打开小鼠自主活动仪软件。点击数据采集控制按钮，设置采集时间，一般为5min，5min后电脑会自动下一次采集，若要终止数据采集，可以按数据采集控制按钮，点击停止实验即可。6)数据可以输出为spss，点击导出spss按钮，默认为c盘，导出的数据可以用excle软件进一步处理。,注意事项（1）动物选择应注意种属、性别、体重、健康状况的选择保持条件一致；（2）应选择健康活泼的小鼠，健康状况不佳的动物活动偏少，不利于对镇静作用的观察；（3）观察动物活动的实验环境要求相对安静；室内恒温、恒湿，实验者尽可能少走动，以免惊扰动物，影响对行为活动的观察。（4）昼夜节律：生命体的生理、生化和行为都有昼夜节律变化，一般来说大鼠和小鼠的活动在10：00以前和